岩土工程勘察实用手册.docx

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岩土工程勘察实用手册

一、岩土工程勘察分级

1、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）

工程重要性等级

我国工业与民用建筑划分标准

重要性等级

破坏后果

工程类型

分类

层高（ｍ）

层数

对建筑结构起控制作用的荷载

一级

很严重

重要工程（甲级高层建筑及高、多、低层重要建筑）

低层建筑

多层建筑

高层建筑

超高层建筑

3～6

9～12

24～60

＞60

1～2

3～7

8～20

＞20

竖向荷载

竖向荷载与水平荷载

水平荷载

二级

严重

一般工程（≥7层建筑）

三级

不严重

次要工程（≤6层建筑）

符合下列条件之一者为一级场地（复杂场地）

符合下列条件之一者为二级场地（中等复杂场地）

符合下列条件之一者为三级场地（简单场地）

1）对建筑抗震危险的地段；

2）不良地质作用强烈发育；

3）地质环境已经或可能受到强烈破坏；

4）地形地貌复杂；

5）有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专门研究的场地。

1）对建筑抗震不利的地段；

2）不良地质作用一般发育；

3）地质环境已经或可能受到一般破坏；

4）地形地貌较复杂；

5）基础位于地下水以下的场地。

1）抗震烈度等于或小于6度，或对建筑抗震有利的地段；

2）不良地质作用不发育；

3）地质环境基本未破坏；

4）地形地貌简单；

5）地下水对工程无影响。

注：

1、从一级开始、向二级、三级推定，以最先满足的为准；2、对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定确定。

符合下列条件之一者为一级地基（复杂地基）

符合下列条件之一者为二级地基（中等复杂地基）

符合下列条件之一者为三级地基（简单地基）

1）岩土种类较多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理；

2）严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土。

1）岩土种类较多，不均匀，性质变化较大；

2）除本条第1款规定以外的特殊性岩土。

1）岩土种类单一，均匀，性质变化不大；

2）无特殊性岩土。

岩土工程勘察等级

备注

甲级：

在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级；

乙级：

除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目；

丙级：

工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。

建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级

二、详细勘察的规定

表4.1.15　　　　　　　　　　　详细勘察勘探点的间距（m）

4.1.19详细勘察的勘探孔深度，除应符合4.1.18条的要求外，尚应符合下列规定：

1地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度；对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度；

2建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分（或当基底附加压力p0≤0时）的控制性勘探孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5～1.0倍基础宽度；

3当需进行地基整体稳定性验算时，控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求；

4当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时，应布置波速测试孔，其深度应满足确定覆盖层厚度的要求；

5大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2倍；

6当需进行地基处理时，勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求；当采用桩基时，勘探孔的深度应满足本规范第4.9节的要求。

地基复杂程度等级

勘探点间距

地基复杂程度等级

勘探点间距

一级（复杂）

10～15

三级（简单）

30～50

二级（中等复杂）

15～30

　4.1.16详细勘察的勘探点布置，应符合下列规定：

1勘探点宜按建筑物周边线和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置：

2同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化；

3重大设备基础应单独布置勘探点，重大的动力机器基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3个；

4勘探手段宜采用钻探与触探相配合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。

4.1.18详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定：

1勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大于5m时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍，对单独柱基不应小于1.5倍，且不应小于5m；

2对高层建筑和需作变形验算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5～1.0倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层；

3对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房，当不能满足抗浮设计要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求；

4当有大面积地面堆载或软弱下卧层时，应适当加深控制性勘探孔的深度；

5在上述规定深度内遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时，勘探孔深度可适当调整。

4.1.20详细勘察采取土试样和进行原位测试应满足岩土工程评价要求，并符合下列要求：

1采取土试样和进行原位测试的勘探孔的数量，应根据地层结构、地基土的均匀性和工程特点确定，且不应少于勘探孔总数的1/2，钻探取土孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3；

2每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件（组），当采用连续记录的静力触探或动力触探为主要勘察手段时，每个场地不应少于3个孔；

3在地基主要受力层内，对厚度大于0.5m的夹层或透镜体，应采取土试样或进行原位测试

　5.7.1抗震设防烈度等于或大于6度的地区，应进行场地和地基地震效应的岩土工程勘察，并应根据国家批准的地震动参数区划和有关的规范，提出勘察场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组。

5.7.2在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时，应确定场地类别。

当场地位于抗震危险地段时，应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的要求，提出专门研究的建议。

5.7.8地震液化的进一步判别应在地面以下15m的范围内进行；对于桩基和基础埋深大于5m的天然地基,判别深度应加深至20m。

对判别液化而布置的勘探点不应少于3个，勘探孔深度应大于液

化判别深度。

5.7.10凡判别为可液化的场地应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011）的规定确定其液化指数和液化等级。

　勘察报告除应阐明可液化的土层、各孔的液化指数外，尚应根据各孔液化指数综合确定场地液化等级。

抗震设计规范

抗震有利、一般、不利和危险地段的划分

表4.1.6各类建筑场地的覆盖层厚度（m）

地段类别

地质、地形、地貌

岩石的剪切波速或土

的等效剪切波速（m/s）

场地类别

Ⅰ0

Ⅰ1

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

有利地段

稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等

υS＞800

一般地段

不属于有利、不利和危险的地段

800≥υS＞500

不利地段

软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（含故河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等

500≥υS＞250

＜5

≥5

250≥υS＞150

＜3

3～50

＞50

危险地段

地震时可能发生滑坡、崩塌、地箔、地裂、混石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位

υS≤150

＜3

3～15

15～50

＞80

场地类别

抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系

特征周期值（s）

设计地震分组

Ⅰ0

Ⅰ1

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

抗震设防烈度

第一组

0.20

0.25

0.35

0.45

0.65

设计基本地震加速度值

0.05g

0.10（0.15）g

0.20（0.30）g

0.40g

抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g:

第一组：

荣成；第二组：

德州，宁阳，曲阜，邹城，鱼台，乳山，兖州注：

g为重力加速度。

第二组

0.25

0.30

0.40

0.55

0.75

l地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7、8度时可判为不液化。

2粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10，13和16时，可判为不液化土。

第三组

0.30

0.35

0.45

0.65

0.90

3浅埋天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时，可不考虑液化影响：

表4.3.4液化判别标准贯入锤击数基准值No

du＞do＋db－2

dw＞do＋db－3

du＋dw＞1.5do＋2db－4.5

dw——地下水位深度（m），宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用；

du——上覆盖非液化土层厚度（m），计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；

db——基础埋置深度（m），不超过2m时应采用2m；

d0——液化土特征深度（m），

注：

当区域的地下水位处于变动状态时，应按不利的情况考虑。

设计基本地震加速度（g）

0.10

0.15

0.20

0.30

0.40

液化判别标准贯人锤击数基准值

表4.3.5液化等级与液化指数的对应关系

液化等级

轻微

中等

严重

液化指数IlE

0＜IlE≤6

6＜IlE≤18

IlE＞18

注：

甲类建筑的地基抗液化措施应进行专门研究，但不宜低于乙类的相应要求

（二）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2010）

　　　　　　　　　　地基基础设计等级　　　　　　　　　　　表3.0.1

建筑物安全等级　　　　　　（JGJ7-89）

设计

等级

建筑和地基类型

安全等级

破坏后果

建筑类型

甲级

重要的工业与民用建筑物

30层以上的高层建筑

体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物

大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）

对地基变形有特殊要求的建筑物

复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡）

对原有工程影响较大的新建建筑物

场地和地基条件复杂的一般建筑物

位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程

开挖深度大于15m的基坑工程

周边环境条件复杂、环境保护要求高的基坑工程

一级

很严重

重要的工业与民用建筑及，20层以上的高层建筑、体型复杂的14层以上高层建筑，圣地形特殊要求的建筑物，单桩荷载在4000KN以上的建筑物。

乙级

除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物

除甲级、丙级以外的基坑工程

二级

严重

一般工业与民用建筑物

丙级

场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑；次要的轻型建筑物

非软土地区且场地地质条件简单、基坑周边环境条件简单、环境保护要求不高且开挖深度小于5.0m的基坑工程

三级

不严重

次要的建筑物

地基主要受力层情况

地基承载力特征值ƒak（kｐa）

60≤ƒak＜80

80≤ƒak＜100

100≤ƒak＜130

130≤ƒak＜160

160≤ƒak＜200

200≤ƒak＜300

各土层坡度（%）

≤5

≤10

建

筑

物

类

型

砌体承重结构、框架结构（层数）

≤5

≤6

≤7

单层排架结构（6ｍ柱距）

单跨

吊车额定起重量（ｔ）

5～10

10～15

15～20

20～30

30～50

50～100

厂房跨度（ｍ）

≤12

≤18

≤24

≤30

多跨

吊车额定起重量（ｔ）

3～5

5～10

10～15

15～20

20～30

30～75

厂房跨度（ｍ）

≤12

≤18

≤24

≤30

烟　囱

高度（ｍ）

≤30

≤40

≤50

≤75

≤100

水　塔

高度（ｍ）

≤15

≤20

≤30

容积（ｍ3）

≤50

50～100

100～200

200～300

300～500

500～1000

注：

1、地基主要受力层系指条形基础底面下深度为3ｂ（ｂ为基础底面宽度），独立基础下为1.5ｂ，且厚度均不为小于5ｍ的范围内（二层以下一般的民用建筑除外）；2、地基主要受力中职有承载力特征值小于130ｋｐａ的土层时，表中砌体承重结构的设计，应符合本规范第七章的有关要求；3、表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑，对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数；4、表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。

1）地基承载力特征值130ｋｐａ小于，且体型复杂的建筑；2）在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀沉降时；3）相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；5）地基内有厚度较大或厚度不均匀的填土，其自重固结未完成时；

（一）岩石分类（GB50021-2001）

岩石按风化程度分类

风化程度

野外特征

风化程度参数指标

波速比KV

风化系数Kｆ

未风化

岩质新鲜，偶见风化痕迹

0.9～1.0

微风化

结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙

0.8～0.9

中等风化

结构部分破坏，仅节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。

用镐难挖，岩芯钻方可钻进。

0.6～0.8

0.4～0.8

强风化

结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。

0.4～0.6

＜0.4

全风化

结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进。

0.2～0.4

残积土

组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易进，具有可塑性。

＜0.2

注：

　①波速比KV为风化岩石与新鲜岩石压缩波速之比；②风化系数Kｆ为风化岩石与鹇岩石饱和单轴抗压强度之比；③岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；④花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50为强风化；50＞N≥30为全风化；N＜30为残积土；⑤泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。

岩石坚硬程度分类

坚硬程度

坚硬岩

较硬岩

较软岩

软岩

极软岩

饱和单轴抗压强度（Μｐａ）

ƒK＞60

60≥ƒK＞30

30≥ƒK＞15

15≥ƒK＞5

ƒK≤5

注：

①当无法取得饱和单轴抗压强度数据时，可用点荷载试验强度换算，换算方法按现行国家标准《工程岩体分级标准》（GB50218）执行；②当岩体完整程度为破碎时，可不进行坚硬程度分类。

岩石坚硬程度等级的定性分类

坚硬程度等级

定性鉴定

代表性岩石

硬

质

岩

坚硬岩

锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应。

未风化～微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩主、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质岩、硅质石灰岩。

较硬岩

锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应。

微风化的坚硬岩；未风化～微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩。

软

质

岩

较软岩

锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕

中等风化～强风化的坚硬岩或较硬岩；

未风化～微风化的凝灰岩、千杦岩、泥灰岩、砂质泥岩。

软岩

锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开。

强风化的坚硬岩或较硬岩；中等风化～强风化的较软岩；

未风化～微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩。

极软岩

锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团。

全风化的各种岩石；各种半成岩。

岩体完整程度与定性分类

完整程度

完整性指标

结构面发育程度

主要结构面

的结合程度

主要结构面类型

相应的结构类型

组数

平均间距（ｍ）

完整

＞0.75

1～2

＞1.0

结合好或结合一般

裂隙、层面

整体状或巨厚层状结构

较完整

0.75～0.55

1～2

＞1.0

结合差

裂隙、层面

块状或厚层结构

2～3

1.0～0.4

结合好或结合一般

块状结构

较破碎

0.55～0.35

2～3

1.0～0.4

结合差

裂隙、层面、小断层

裂隙块状或中厚层状结构

≥3

0.4～0.2

结合好

镶嵌破碎结构

结合一般

中、厚层状结构

破碎

0.35～0.15

≥3

0.4～0.2

结合差

各种类型结构面

裂隙块状结构

≤0.2

结合一般或结合差

碎裂状结构

极破碎

＜0.13

无序

结合很差

散体状结构

注：

1）完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方，选定岩体和岩块测定波速时，应注意其代表性；2）平均间距主要结构面（1～2组）间距的平均值。

岩体基本质量等级分类

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

坚硬岩

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

较硬岩

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

较软岩

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

软岩

Ⅳ

Ⅴ

极软岩

Ⅴ

建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）4．2．2地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值及特征值。

抗剪强度指标应取标准值，压缩性指标应取平均值，载荷试验承载力应取特征值。

4.2.6地基土的压缩性可按p1为100kPa，p2为200kPa时相对应的压缩系数值a1-2划分为低、中、高压缩性，并符合以下规定：

1当a1-2<0.1MPa-1时，为低压缩性土；

2当0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1时，为中压缩性土；

3当a1-2≥0.5MPa-1时，为高压缩性土。

（二）土层分类（GB50021-2001）

土按有机质含量分类

分类名称

有机质含量Ｗｕ（%）

现场鉴别特征

说　　明

无机土

Ｗｕ＜5%

有机质土

5%≤Ｗｕ≤10%

灰、黑色，有光泽，味臭除腐殖质外尚含少量未完全分解的动植物体，浸水后水面出现气泡，干燥后体积收缩

①如现场能鉴别有机质土或有地区经验时，可不做有机质含量测定；②当W＞WL，1.0≤ｅ＜1.5时称淤泥质土；③当W＞WL，ｅ≥1.5时称淤泥

泥炭质土

10%≤Ｗｕ≤60%

深灰或黑色，有腥臭味，能看到未完全分解的植物结构，浸水体胀，易崩解，有植物残渣浮于水中，干缩现象明显

根据地区特点和需要可按Ｗｕ细分：

　弱泥炭质土（10%≤Ｗｕ≤25%）

　　　　　　　　　　　　　　　　　中泥炭质土（25%≤Ｗｕ≤40%）

　　　　　　　　　　　　　　　　　强泥炭质土（40%≤Ｗｕ≤60%）

泥炭

Ｗｕ＞60%

除有泥炭质土特征外，结构松散，土质很轻，暗无光泽，干缩现象极为明显

　　碎石　砂土分类

表3.3.2　　　　　　　　　　碎石土分类

表3.3.3　　　　　　　　　　　　　砂土分类　

土的名称

颗粒形状

颗　粒　级　配

土的名称

颗　粒　级　配

漂　石

圆形及亚圆形为主

粒径大于200㎜的颗粒质量超过总质量50%

砾　砂

粒径大于2㎜的颗粒质量超过总质量25%～50%

块　石

棱角形状为主

粗　砂

粒径大于0.5㎜的颗粒质量超过总质量50%

中　砂

粒径大于0.25㎜的颗粒质量超过总质量50%

卵　石

圆形及亚圆形为主

粒径大于20㎜的颗粒质量超过总质量50%

细　砂

粒径大于0.075㎜的颗粒质量超过总质量85%

碎　石

棱角形状为主

粉　砂

粒径大于0.075㎜的颗粒质量超过总质量50%

圆　砾

圆形及亚圆形为主

粒径大于2㎜的颗粒质量超过总质量50%

角　砾

棱角形状为主

注：

　　　定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

粘性土定名分类

粘性土状态分类

粉土密实度分类

粉土湿度分类

土的名称

塑性指数Iｐ

液性指数

状　态

液性指数

状　　态

孔隙比ｅ

密实度

含水量ω

湿度

粉　　土

粉质粘土

粘　　土

≤10

10＜Iｐ≤17

Iｐ＞17

IL≤0

0＜IL≤0.25

0.25＜IL≤0.75

坚　硬

硬　塑

可　塑

0.75＜IL≤1

IL＞1

软　塑

流　塑

ｅ＜0.75

0.75≤ｅ≤0.90

ｅ＞0.90

密　实

中　密

稍　密

ω＜20

20≤ω≤30

ω＞30

稍　湿

湿

很　湿

（三）砂、碎石密实度分类

密实度

砂土密实度分类

碎石土密实度按N63.5（N120）分类

碎石土密实度野外鉴别

标准贯入锤击数N

N63.5

N120

密实度

骨架颗粒含量和排列

可挖性

可钻性

松　散

Ｎ≤10

N63.5≤5

N120≤3

松散

骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触。

锹可以挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即塌落。

钻进较易，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌

稍　密

10＜Ｎ≤15

5＜N63.5≤10

3＜N120≤6

中　密

15＜Ｎ≤30

10＜N63.5≤20

6＜N120≤11

中密

骨架颗粒质量小于总质量的60～70%，呈交错排列，大部分接触。

锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，从井壁取出大颗粒处，能保持凹面形状。

钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象。

密　实

Ｎ＞30

N63.5＞20

11＜N120≤14

很　密

—

NN120＞14

密实

骨架颗粒质量小于总质量的70%，呈交错排列，连续接触。

锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁较稳定。

钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定。

（四）特殊性岩土：

1、湿陷性土

　湿陷程度分类

湿陷性土地基的湿陷等级

试验条件

湿陷程度

附加湿陷量△Fs（㎝）

总湿陷量△s（㎝）

湿陷性土总厚度（ｍ）

湿陷等级

承压板面积0.50㎡

承压板面积0.25㎡

5＜△s≤30

＞3

Ⅰ

轻　　微

中　　等

强　　烈

1.6＜△Fs≤3.2

3.2＜△Fs≤7.4

△Fs＞7.4

1.1＜△Fs≤2.3

2.3＜△Fs≤5.3

△Fs＞5.3

≤3

Ⅱ

30＜△s≤60

＞3

≤3

Ⅲ

△s＞60

＞3

≤3

Ⅳ

2、红粘土：

颜色为棕红或褐黄，覆盖于碳酸

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